Förderprojekt Rauheitsregelung

  Urheberrecht: © IRT

Regelung der Oberflächeneigenschaften kaltgewalzter Halbzeuge durch Entwicklung eines neuartigen Regelungskonzepts basierend auf Online-Rauheitsmessungen der Bandoberfläche 

 

Motivation

Urheberrecht: © DFG

Dünne, metallische Bänder werden in diversen technologischen Bereichen, wie zum Beispiel der Nachrichten- oder Hochfrequenztechnik eingesetzt. Durch die Oberflächenrauheit dieser Bänder werden wichtige Oberflächeneigenschaften wie etwa die Lackierbarkeit, sogenannte Lackhaftung, den Oberflächenglanz oder das tribologische System, genannt Reibzahl, maßgeblich beeinflusst, die eine entscheidende Bedeutung für die Funktionsfähigkeit und das Aussehen der Produkte haben. Eine optimale Regelung der Oberflächeneigenschaften ist daher ein wichtiger Faktor für Qualität und Leistung. Unsere aktuelle Forschung konzentriert sich auf die Verbesserung dieser Regelung. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Bildsame Formgebung der RWTH Aachen University werden daher Ansätze zur Regelung dieser Produkteigenschaften unter Einsatz von regelungstechnischen Methoden und neuwertiger Rauheitsmessung untersucht.

 

Projektziele und Methoden

Ziel des Projektes sind die unabhängige Regelung ausgewählter Oberflächeneigenschaften bei konstanter Bandgeometrie. Hierzu soll eine erste modellbasierte Rauheitsregelung umgesetzt und der Steuerbarkeitsnachweis in Bezug auf die Bandeigenschaften Tribologie, Lackhaftung und Lackglanz erzielt werden. In der zweiten Projektphase soll der Nachwalzprozess für eine gezielte Einstellung dieser Oberflächeneigenschaften ausgelegt werden. Ziel ist dabei die Validierung eines erweiterten Regelkreises inklusive Softsensors, welcher aufbauend auf dem bereits abgeleiteten Abprägemodell nunmehr die direkte Nachführung der Oberflächeneigenschaften erlaubt.

Dieses Ziel soll durch die Erweiterung des Regelkreises um eine Zielsetzungsauswahl und der Integration weiterer Modelle in der bestehenden modellprädiktiven Regelung erfolgen. Um die zusätzlichen Regelgrößen einstellen zu können, wird das Band in zwei konsekutiven Walzstichen mit jeweils optimierten Zustellungen verarbeitet. Um den Prozess weiter zu verbessern, werden kontinuierlich Daten aufgezeichnet, welche zur Laufzeit ausgewertet und zur Verbesserung der Modelle herangezogen werden. So können Parameterschwankungen erfasst werden, welche sich auf die Produktqualität auswirken.

 

Innovation und Perspektiven

Die Forschung im Bereich des Walzens soll Methoden untersuchen und Wege aufzeigen, welche zur direkten Regelung von Oberflächeneigenschaften wie dem Lackglanz metallischer Bänder führen sollen. Durch die Online-Erfassung und Auswertung von Daten wird es möglich, Maschinen- und Prozessparameter zur Laufzeit zu erlernen und einer adaptiv arbeitenden Regelung zur Verfügung zu stellen. In Kombination mit Expertenwissen über den Prozess können die richtigen Rückschlüsse aus den Daten getroffen werden und dadurch der Schritt von der reinen Maschinen- zur Qualitätsregelung erreicht werden.

 

Projektpartner
RWTH Aachen, IBF - Institut für Bildsame Formgebung